天津市城市热岛的景观格局演化研究
文献综述
1.研究背景：
对于中国而言，城市热岛效应的研究正在不断的发展和完善，值得开展的研究工作还有很多。天津东临渤海湾，是环渤海经济区的中心枢纽城市之一，也是中国北方最大的沿海开放城市，随着城市化进程的加快，城市热岛效应问题的日益突出。近年来城市热岛效应使得夏季城市高温灾害频发、强对流天气增多，造成能源消耗增加、环境污染加重，城市的环境总体质量下降，而且容易引发城市内涝，严重影响了城市社会经济的正常运转和城市基础设施安全。赵全勇等人已经利用景观指数根据2001-2009年的LandsatTM/ETM 遥感影像数据分析了天津市在城市化进程中的景观格局的变化，在研究中发现2001-2009年间天津在城市化的进程中，在数量方面，热岛景观斑块总数及斑块密度呈下降趋势，热岛景观格局更加聚集；在形态方面，热岛景观的斑块形状在区域内更加复杂；在结构方面，不同的高等级斑块类型之间更加邻近；在空间结构方面，热岛景观类型呈现团簇状分布，热岛景观在整体上更加聚合，景观水平的蔓延度总体呈现上升的趋势，热岛景观面积在各类型间的分配逐渐有不均匀的走向；在空间方面，各等级热岛景观斑块数量减少，平均斑块面积增大，呈组团状分布[1]。
2.研究目的及意义：
本文依据现势性的数据研究天津市最具代表性的主城区城市热岛效应的景观格局演化特征，结合热红外波段卫星影像数据与气象站点数据，研究城市热岛效应与景观格局的空间定量关系，从而研究天津市城市热岛的景观格局演化机制。通过LandsatTM/ETM 遥感影像、ArcGIS软件，获取研究区土地利用和地表温度信息，分析天津市城市热岛的演化，利用景观指数分析研究热岛的景观格局演化。通过对城市热场特征及其与景观组成的相关性进行研究，探讨景观热场格局的形成机制与规律性。为缓解天津市城市热岛强度、合理进行城市生态景观建设提供科学的理论基础，并为规划师、管理者与决策者在城市、景观、土地开发、城市形态、可持续发展建设等方面的规划提供技术参考和决策帮助，以期规划者通过对城市建设与发展、绿地水体布局、城市形态布局和土地开发强度等方面的规划设计达到降低城市热岛强度的目的，从而减少由城市热岛效应引起的灾害，同时采取可行性方法治理空气污染，优化城市环境质量从而改善城市居民生活环境。因此本研究对于天气预报、污染治理和城市未来的发展规划、生态城市的建设以及可持续发展等都具有重要意义。探讨景观格局对城市热岛效应的影响及预测作用，合理的景观配置对缓解城市热岛效应具有长远意义。
3.相关概念：
3.1城市热岛效应：城市热岛效应（Urbanheatislandeffect）是自1960年代开始，在世界各大城市所发现的一种地区性气候现象，即城市中的气温明显高于外围郊区的现象。正因郊区的气温变化小，而城市的气温明显高于周围郊区，则城市就像海面上突出的岛屿，因此被形象地称为城市热岛。其形成的主要原因包括大量的人工发热、建筑物和道路等高蓄热体及绿地减少等因素，例如：城市建筑增加了下垫面的粗糙度，城市下垫面热容量大、导热率高，城市工业生产以及居民生活释放出了大量的人为热，然而因为城市的下垫面干燥、植被覆盖少、蒸发耗散的热量较少、城市的空气污染也改变了城市的辐射收支等，这些特点改变了城市边界层的气象条件，造成城郊气温的明显差异。又因为城市化进程的加快，使得城市中心区的气温明显高于周围环境，造成城市“高温化”，城市热岛效应愈发明显。
3.2景观格局：一般是指其空间格局，即大小、形状、属性不一的景观空间单元（斑块）在空间上的排列与组合。包括景观组成单元的类型、数目及空间分布与配置，比如不同类型的斑块可在空间上呈随机型、均匀型或聚集型分布。它是景观异质性的具体体现，又是各种生态过程在不同尺度上作用的结果。景观格局分析的目的是为了在看似无序的的景观中发现潜在的有意义的秩序或规律。
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